在一定條件下,使高分子溶質(zhì)或膠體粒子相互連接,形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而溶劑小分子充滿(mǎn)在網(wǎng)架的空隙中,成為失去流動(dòng)性的半固體狀體系,稱(chēng)為凝膠。這種凝膠化的過(guò)程稱(chēng)為膠凝。
當(dāng)加酸于硅酸鈉(水玻璃)后,可制成硅酸凝膠。將瓊脂溶于熱水中,配成2%瓊脂高分子溶液,放冷后便形成凝膠。瓊脂凝膠是一種常用的培養(yǎng)細(xì)菌的凝膠。
凝膠的形成是由于線形或分枝形高分子化合物或凝膠粒子連接起來(lái)形成的線狀結(jié)構(gòu),經(jīng)相互交聯(lián)構(gòu)成立體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。溶劑分f1411.cn/wsj/布在網(wǎng)眼之中,使其不能自由流動(dòng),成為半固體狀?梢(jiàn)凝膠是處于溶液和固體高分子化合物之間的中間狀態(tài),兼有兩者的性質(zhì),并有重要的實(shí)際意義。
生物體內(nèi)的肌肉、腦髓、軟骨、指甲、毛發(fā)、細(xì)胞膜等都是凝膠。
(一)彈性
凝膠的特點(diǎn)是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),充填在網(wǎng)眼里的溶劑不能自由流動(dòng),而相互交聯(lián)成網(wǎng)架的高分子或溶膠粒子仍有一定柔順性,使凝膠成為彈性半固體。
各種凝膠在凍態(tài)時(shí)(溶劑含量多的叫凍)彈性大致相同,但干燥后就顯出很大差別。一類(lèi)凝膠在干燥后體積縮小很多,但仍保持彈性,叫做彈性凝膠。另一類(lèi)凝膠烘干后體積縮小不多,但失去彈性,并容易磨碎,叫脆性凝膠。肌肉、腦髓、軟骨、指甲、毛發(fā)、組成植物細(xì)胞壁的纖維素以及其它高分子溶液所形成的凝膠都是彈性凝膠。而氫氧化鋁、硅酸等溶膠所形成的凝膠則是脆性凝膠。
(二)膨潤(rùn)(溶脹)
當(dāng)彈性凝膠和溶劑接觸時(shí),便自動(dòng)吸收溶劑而膨脹,體積增大,這個(gè)過(guò)程叫膨潤(rùn)或溶脹。有的彈性凝膠膨潤(rùn)到一定程度,體積增大就停止了,稱(chēng)為有限膨潤(rùn)。例如,木材在水中的膨潤(rùn)就是有限膨潤(rùn)。有的彈性凝膠能無(wú)限的吸收溶劑,最后形成溶液,叫無(wú)限膨潤(rùn)。例如,牛皮膠在水中的膨潤(rùn)就是無(wú)限膨潤(rùn)。
(三)離漿(脫水收縮)
新制備的凝膠擱置較久后,一部分液體可自動(dòng)地從凝膠分離出來(lái),而凝膠本身的體積縮小,這種現(xiàn)象叫做離漿,又叫脫水收縮。例如,硅酸凍放在密閉容器中,擱置一些時(shí)間,凍上就有水珠出現(xiàn)。血塊擱置后也有血清分出。離漿本質(zhì)上是膨潤(rùn)的相反過(guò)程,其發(fā)生的原因是由于高分子之間繼續(xù)交聯(lián)的作用將液體從網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中擠出。